佛山西樵大桥钢结构焊接工艺评定试验

1、佛山西樵大桥钢结构焊接工艺评定试验 中国工程监理论坛 佛山市南庄至西樵山根公路工程路基桥涵施工 【西樵大桥钢结构】 焊 接 工 艺 评 定 试 验 编制： 审核： 审定： 中交二航局佛山市南庄至西樵山根公路工程路基桥涵施工项目经理部 二一年九月二十七日 中国工程监理论坛 目 录 一、西樵大桥工程概述 .1 二、焊接工艺评定试验 .2 三、拟定的西樵大桥焊接工艺评定项目 .3 四、 焊后接头试件检测评定 .7 4.1 外观检测 .7 4.2 超声波和磁粉检测 .7 4.3 射线探伤检测 .8 4.4 焊接接头的理化试验评定 .9 4.4.1理化评定试验项目分类 . 9 4.4.2 试验方法和标准

2、 . 9 4.4.3 试验结果评定标准 . 10 中国工程监理论坛 一、西樵大桥工程概述 佛山市南庄至西樵山根公路工程西樵大桥斜拉桥跨径组合为120+125=245m，本桥采用单塔平行双索面布置，塔墩固结、主梁半漂浮结构体系，主塔处设立竖向可调高支座、纵向限位支座和横向限位支座；边墩设纵向活动支座和横向限位支座。桥面全宽42.5m，车道布置为20.25m(栏杆)+2.0m(人行道)+2.0m(锚索区)+0.5m(防撞栏)+15.75(机动车道)+1.5m(中央分隔带)。 本桥主梁采用整体式流线型扁平钢箱梁，主要轮廓尺寸为：不含风嘴全宽42.5m，中央分隔带宽度1.5m，道路中心线处梁高3.0m

3、，顶板设2%横坡，底板水平。单幅桥钢箱梁内设5道纵腹板，形成单箱六室断面。标准节段长度9m，梁上索距取9m，最大节段重量约210t。 钢箱梁划分为A、B、C1、C2、D、E1、E2共7种类型28个节段。其中标准梁段C梁段分为C1、C2两种类型共22段，其中C1梁段12节，C2梁段10节，梁段长9m，吊装重量约为198.8吨；与钢砼结合段连接的B梁段为1种类型共2段，其长度为9.0m，吊装重量约为210吨；端头梁段D长度为8.5m，重量为200吨；端头梁段E分为E1、E2两节，长度分别为7.42m、5.5m，吊装重量分别为230吨、150吨。 钢箱梁为全焊钢结构，梁段工地连接均采用焊接方式；钢箱

4、梁主体结构采用Q345qC钢材。桥型布置如图1所示： 1 图1 主桥桥型图 中国工程监理论坛 二、焊接工艺评定试验 焊接是制造钢桥的重要工艺，焊接质量在很大程度上决定了钢桥制造质量。焊接质量包括诸多方面的内容：焊缝外观、焊接缺陷、焊接变形与应力、焊接接头的使用性能（力学性能、弯曲性、耐腐蚀性能、低温性能、高温性能等）和焊接接头外型尺寸等。 焊接工艺是保证钢桥焊接质量的重要措施。焊接工艺覆盖全桥所有焊接接头。针对钢桥的各种焊接接头，焊接工艺将主要涉及以下内容： （1）接头坡口开制。 （2）相应的焊接材料、焊接方法的选择。 （3）对应焊接工位合适的焊接电流、焊接电压以及焊接速度。 焊接工艺评定试验

5、是应焊接钢桥生产实际需要，针对钢桥上各种具体的焊接接头形式，而开展的一项重要的焊接工艺效果评定试验。试验将在具有相应资质的计量与焊接试验研究所进行，根据工艺员拟定的焊接工艺，采用相应资质焊工实际焊接工艺评定试板，焊后进行理化试验充分考察评定试板焊接接头的使用性能，评估其是否符合设计要求，并记录相关的实测数据。 焊接接头的使用性能若符合设计要求，则证明所拟定的焊接工艺是正确的。当用于焊接钢桥时，钢桥焊接接头的使用性能同样可以满足要求。焊接工艺能对钢桥各种部位焊接给出合理指导，能够避免焊接工作的随意性、盲目性。焊接工艺评定试验有利于工艺员编制正确的焊接工艺，保证钢桥的焊接质量。 开展焊接工艺评定试

6、验是一件非常有意义的工作。焊接工艺评定试验能够评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范及设计要求的焊接接头。验证施焊单位所拟订的焊接工艺指导书是否正确。并为制定正式的焊接工艺指导书提供可靠的技术依据。 2 中国工程监理论坛 三、拟定的西樵大桥焊接工艺评定项目 根据现有西樵大桥设计图纸、铁路钢桥制造规范TB10212-2009、已编制焊接工艺评定清册，共计32项，结合实际情况为西樵大桥进行焊接工艺评定试验。拟定的试板材质、接头板厚组合、坡口尺寸、焊接方法、焊接材料及适用部位见表一。 表一 接头坡口尺寸、焊接方法及适用部位 3 中国工程监理论坛 4 中国工程监理论坛 5 中国工程

7、监理论坛 注：第一位英文字母表示焊接方法：E表示CO2气体保护焊；M表示埋弧自动焊；S表示手工电弧焊。第二位英文字母表示接头形式：J表示角接，对接省略；阿拉伯数字表示母材厚度，单位为mm，两种母材的厚度用/隔开。最后一位英文字母表示焊接位置：L表示立焊，平焊省略；若为特殊的焊接形式，在最后的英文字母后添加标志：C表示陶质衬垫焊；若为宽间隙，在最后加字母K。 6 中国工程监理论坛 四、 焊后接头试件检测评定 4.1 外观检测 焊后，待焊缝冷却到环境温度，对试板进行外观检测，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷。所有焊缝的外观质量标准应达到TB10212-2009规定，质量要求需

8、符合下表二的规定。 表二 焊缝外观质量标准 （单位：mm） 注：手工角焊缝全长的10%允许K?1 ?3 4.2 超声波和磁粉检测 焊后24h，对板厚10mm熔透及部分熔透焊缝进行100%超声波检验，级合格，部分熔透焊缝探伤深度见评定项目备注，超声波检验执行标准为TB10212-2009；对板厚为8mm的对接焊缝进行100%超声波检验，级合格，执行标准为GB11345-89；并对所有焊缝进行100%磁粉检验，级合格，执行标准为JB6061-2007。 7 中国工程监理论坛 超声波一般采用柱孔标准试块，也可采用经过校准的其它孔型试块；如超声波探伤已可准确认定焊缝存在裂纹，则应判定焊缝质量不合格；对

9、用超声波不能准确认证缺陷严重程度的焊缝，则补充进行X射线探伤拍片，并以拍片结果来评定焊缝缺陷。 4.3 射线探伤检测 试板对接焊缝拍片一张，级合格，执行标准为GB3323-2005。对接焊缝内部质量射线探伤质量要求见表三。 、类焊缝不允许超过直径2.0mm和3.0mm针状气孔； 在缺陷评定区当母材厚度等于或小于25mm时，评定区尺寸为10mm10mm；当母材厚度大于25mm，且小于100mm时，评定区尺寸为10mm20mm，评定区范围内的不记点数的缺陷数不得多于10个。不记点数缺陷按以下规定：母材厚度小于或等于25mm时，长度0.5mm的缺陷；母材厚度大于2550mm时，长度0.7mm的缺陷；

10、母材厚度大于50mm时，缺陷长度1.4T的缺陷，可定为不记点数的缺陷。超过此值的缺陷均为记点数的缺陷。出自：监理资料 焊缝记点缺陷点数可用拍片记录缺陷实际长度进行换算，换算方法见表四。 其它技术要求按钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（GB3323-2005） 8 中国工程监理论坛 的规定。 表四 缺陷点数换算表 4.4 焊接接头的理化试验评定 4.4.1理化评定试验项目分类 焊接接头的理化试验评定将在具有相应资质的计量与焊接试验研究所进行。根据接头的不同类型，其理化评定试验项目分类如表五。出自：监理资料 表五 注： 弯曲角=180； 缺口开在焊缝中心及熔合线外1mm处各3件。 4.4.2 试

11、验方法和标准 理化试验评定将采用标准方法，并严格遵照相应标准。 （1）焊缝力学性能试验取样按焊接接头机械性能试验取样方法GB2649-89进行。 （2）对接接头拉伸试验按焊接接头拉伸试验方法GB2651-2008进行。 9 中国工程监理论坛 （3）焊缝金属拉伸试验按焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB2652-2008进行。 （4）弯曲试验按焊接接头弯曲试验方法GB2653-2008进行。 （5）0冲击试验按焊接接头冲击试验方法GB2650-2008进行夏比冲击试验（V型缺口）。 （6）接头硬度试验按焊接接头硬度试验方法GB2654-2008进行。 （7）宏观断面酸蚀试验取样数量、方位同硬度试验，试

12、验方法按照钢的低倍组织及缺陷试验方法GB226-91进行。 4.4.3 试验结果评定标准 焊接接头的评定试验结果按铁路钢桥制造规范TB10212-2009的要求进行评定，评定标准如下： （1）拉伸试验（屈服强度、抗拉强度、及拉棒的延伸率）以不低于母材标准值为合格，当试验结果低于母材标准值，则在同一试件上再取一个试样重新试验，若试验结果不低于母材标准值，则判为合格，否则，判为不合格。 （2）接头侧弯试验结束后，若试样受拉面上的裂纹总长不大于试样宽度的15，且单个裂纹长度不大于3mm，则合格；当试验结果未满足上述要求时，则从同一试件上再取一个试样重新试验，若试验结果满足上述要求，则可以判为合格，否则，判为不合格。 （3）0低温冲击试验的每一组（3个）试样试验结果的平均值不低于47J，且任一试验结果不低于32.9J时，则判为合格；当试验结果